記得很久前看到 過一個“燕子”的自制 的文件,因此想把自己的一些東西拿上來,但是,我是沒有時間制作那么精良的 PS 的文件的,而且,自己的翻譯幾乎都是急就章 的,翻譯肯定不準確,只是為了自己方便一點,就 存檔了.很多是不完全的,有頭無尾的 多,但還是愿意拿出來 分享的. 也好就教于 方家.

下面這個是 Magnetics 的一個文件,原文他們網站上有, 好像是 CG 里面的. 而且這個也是不完全的.后面的一些問題后來就沒有翻的. 之后有時間會附在后面的 .  

之后,有時間會把一些TI 和fairchild  和IR 的一些 應用文章 弄上來的, 大多是關于 磁性材料或 flyback ,forward 之類的變壓器的. 不過很多是自己一時的產物,肯定談不上翻譯,只是對照搬過來而已. 方便一點自己的理解.


1, 問題:如何測定AL值? 為什么測定要在 5 gauss 的條件下進行?
回答:電感是使用不同的電壓和頻率的橋 來測定的.而磁通密度應該在小于10 Guass(1mT)的條件下.磁一般是單層繞組以一定的匝數緊密地纏繞在芯表面上測定的.
在低guass情況下測定是十分重要的.磁材料特性在高驅動的時候變化是很大的.因為所給定磁芯的應用不同,因此對于廠商來說, 就要給出一個低態的標稱測定特性以保障不同要求下的使用.
關于這個問題的詳細內容,請參考 Magnetics Brochure MMPA SFG  

2, 問題:為什么磁芯 和磁鐵不一樣?
永久磁鐵是硬磁材料,也即其磁性幾乎是恒定的,不隨外部條件(普通)變化的.其磁性是由廠商生產的時候就圈定了的. 而磁芯是“軟糍”材料,其B-H 是曲線變化的.(硬磁材料的B-H是一個點). 所以可以用于繞制繞組, 以制作電感或變壓器等.(Magnetics (廠商)不提供永磁鐵的產品)

3, 問題:磁芯的有效參數一般有哪些?
磁芯,特別是鐵氧體材料,其幾何尺寸等多種多樣.為滿足各種不同的設計的要求,磁芯的尺寸也是為了適合最優化要求而計算的.這些現有磁芯參數,包括諸如 磁路徑,有效面積,和有效體積等物理參數等.具體的內容,請參閱相關手冊,如Magnetics的 MMPA SFG等.

4, 問題:Magnetics是如何測量絕緣性能以及如何保證其絕緣?
磁芯制作后要使用將兩個加以一定壓力后網狀線墊 分置于兩端的方式測定其擊穿電壓值.其間,所加壓力是 10psi, 仿真繞線壓力.這個試驗使用的是60 Hz 的有效電壓值.查詢繞組產品手冊目錄以獲取相應 磁芯和它們的保證的擊穿電壓.用戶應該十分注意他們的實際使用繞組數,特別是當使用較大繞線壓力時,可能發生機械變形, 這樣,就有可能改變磁芯的擊穿電壓值; 超過壓力限度可能損壞磁芯外層防護, 致使其擊穿電壓降低.
5, 問題:為什么角圓半徑對繞線來說十分重要?
角半徑之所以重要的是因為如果磁芯的邊緣過于鋒利的話,就有可能在精確嚴密繞制過程中劃破線的絕緣.Magnetics 十分注意保證磁芯的邊緣圓滑.鐵氧體 磁芯制作模具是有一定的標準圓度半徑的.而且這些磁芯是經過打磨和去除毛刺處理的,以減少其邊緣的鋒利.另外,大多磁芯經過油漆或覆蓋以不僅使其角鈍化,更使得其繞線面光滑.粉芯則具有一面是壓力半徑, 另一面是去除毛刺處理的半圓.對于鐵氧體材料,則額外的提供一個邊緣覆蓋.
6, 問題:哪種類型的磁芯適合制作變壓器?哪些類型的適合制作電感?
回答: 滿足變壓器需要的磁芯應該具備一方面具有較高的磁感應強度,另一方面保持其溫升在一定限度之內.Strip (帶)材料應該具有較高的感應強度而通常應用于20KHz以下的情況內.對于20KHz以上的情況,統一體材料可以滿足要求,因為其在較高頻率的情況下具有較低的磁芯損耗(較低的溫升).
對于電感來說,磁芯應該有一定的氣隙以保證其在較高dc  或ac 驅動情況下有一定的磁導率水平.鐵氧體和帶 芯 都可以開氣隙處理.粉芯具有其自帶的氣隙.
Magnetics 的APB-2 和CG-02 手冊可供參閱.

7, 問題:為什么AL 值一般只是 在鐵粉芯 和鐵氧芯等提供,而帶芯(TapeCore)沒有?
回答:帶繞磁芯一般應用于變壓器或方環中,這樣,AL 沒有什么意義.其期望的特性指標是高磁通密度,低磁芯損耗以及在某些情況下高 方形的 B-H環曲線形式.在方環B-H曲線的材料 使用于 帶繞磁芯中,其磁導率的變化當環 被橫斷的時候是范圍很寬的; 這不能得到連續和重復的電感值. 方環材料通常用于開關等場合的應用中.在圓環B-H 環曲線的材料來說,比如鐵氧體和粉芯,其磁導率是比較恒定的.AL 作為低驅動情況下的磁導率的測度值,因為這時圓環 材料的磁導率相對穩定的.

8, 問題:什么樣的磁芯最好?
回答:應該說, 對于這個問題沒有什么答案的.因為磁芯的選擇是依據應用場合和應用頻率等確定的.任何材料的選擇都還有市場等因素的考慮.比如,某些材料可以保證其溫升較小,但是其價格昂貴,這樣,當選擇材料以針對較高的溫升的時候,就有可能選擇較大的尺寸但較低價格的材料以完成這樣的工作.所以,所謂最好的材料的選擇要首先針對你的電感或變壓器的應用要求.從這點上來說,其運行頻率和造價等就是重要因素了. 不同材料的優化選擇是依據開關頻率,溫升,以及磁通密度等確定的.當確定了磁芯的選擇類型后,建議你可以嘗試不同的規格以適應設計要求, 然后最終選定一種以滿足需要. 關于更具體的內容,請參閱 Magnetics 的APB-2 , CG-02 , PS-01 或FC-S1 等手冊.

9, 問題:如何使磁芯退磁?
其方法是給 磁芯 加以60Hz 交流電(Magnetic是美國公司)使得其開始的驅動電流 足以使其 在正負 端均能夠飽和,然后逐漸緩慢降低驅動水平重復進行幾次知道其降低到0 為止.這就將使得其保有點還原回 原來的 初始態.
10, 問題:磁芯溫度高于居里點時, 會發生什么現象?
回答: 所謂居里溫度就是當材料在此溫度時,其將失去所有的磁特性.高于這個溫度時,磁芯將不能使用.實際上,很多磁芯都有絕緣拋光等, 這些一般會在低于居里點很多的溫度的時候就已經基本損壞了.關于這些,應該查詢手冊以確定其絕緣材的溫度限制.
帶繞 磁芯沒有絕緣隔離防護, 所以其即便達到居里溫度后也可以當溫度降低之后恢復其磁特性. 一般帶繞磁芯具有很高的居里點( >450 OC) , 這樣這些材料有可能在達到居里溫度之前就 已經遭受 氧化損害了.Manganese-Zinc 鐵氧體,將沒有什么影響,除非有絕緣敷料.這是因為鐵氧體的居里溫度比較低,一般僅120OC – 250OC. 這個溫度還不足以改變諸如陶瓷材料的結構.通常,磁芯的磁特性在溫度降低到 居里點之后可以恢復,只要不是很長時間 以致材料被氧化了.
11, 問題:對于你使用的磁芯,其最大頻率(開關)是多少?
回答:首先,這取決于所選材料.帶繞磁芯通常具有較低于鐵氧體的運行頻率.這是因為其阻抗較低,結果會有較高的渦流以及較高的磁芯損耗.其帶越薄,則運行頻率就可以越高.另一方面,磁芯損耗取決于設計的運行磁通密度;所以,降低磁通密度, 就可以提高 工作頻率.通常于功率磁芯而言,其一定驅動限制下的材料的飽和磁通密度并不是設計頻率的局限,而其最大的損耗容限往往決定了運行頻率.
請參閱Magnetics 的目錄以獲取相關于磁芯損耗的頻率和磁通密度資料.

12, 問題:單層繞線優點?
回答:單層繞組比較容易. 而且, 其分布電容也最小;可以適應最大的頻率響應.而銅損溫升也可以最小化.對于通用扼流圈來說,在相對的繞組間保持對稱 比較容易.

13, 問題:什么是雙(股)線繞組?
回答: 雙股繞線,一般也叫絞股線.這樣的雙線繞于磁芯或骨架之后得到兩個相等的并聯的繞組, 以取代較大的單股繞組.

14, 問題:不同磁芯材料的相對比較價格是什么?
回答:
15, 問題:什么是B-H(遲滯)環?
回答:其用來定義磁材料的磁通密度,矯頑力,磁芯飽和要求的驅動值,以及磁導率等等.B-H環隨同頻率和驅動水平變化而改變.而某種材料的頻率響應和激勵水平(電流,電壓)對于其適合需要和特別應用而言是十分重要的.關于這些,請參考相關的手冊和產品目錄.

16, 問題:設置空氣隙的作用?
回答:插入磁芯一個氣隙后,可以修改或叫剪切 B-H環,以使之可以適用于較高的H情況下,以保證磁芯不至于過早進入飽和狀態.因為, 一當磁芯飽和,其磁導率顯著降低,所以, 對于若干的應用來說, 比如電感等,就期望減緩其飽和.空氣隙就是具有這種控制作用.
17, 問題:什么是磁彈性(磁致伸縮)?
回答:磁材料磁化之后,將會有一個小的幾何尺寸的變化發生.這個變化的尺寸應該是百萬分之幾的水平,這就叫磁致伸縮. 對一些應用,比如超聲波發生器,來說,其使用了這個特性的 優點以通過磁激勵的磁致伸縮獲得機械變形.而在其他一些應用中, 工作于可聞聲頻范圍的時候,就會有一種嘯叫的噪聲出現.因此,低磁縮材料可以應用于這種情況.
18, 問題:什么是磁不匹配(disaccommodation)?
回答:這種現象發生于鐵氧體中,其表現為當磁芯消磁以后出現的磁導率下降. 這種退磁可以出現在運行溫度高于居里點溫度之后,應用逐漸減小幅度的交流電 或者機械振動等. 這種現象中,磁導率先增加到其原始水平,然后就指數化地迅速降低.如果沒有特別條件為應用所期望,那么磁導率的變化將很小,因為很多的變化在制作后的幾個月內會有出現變化.高溫加速了這種磁導率的降低.磁不協調在每次成功退磁后將重復出現,所以, 與老化不同.
19, 問題:為什么鐵氧體繞組的電感會在繞制和封裝后降低?
回答:鐵氧體材料易于受機械壓力等影響,在繞組過程和封裝時將都會產生壓力.磁導率越高的材料,所受影響越大. 建議采取的方法是:1)繞制后,應焙燒或高溫處理. 2)應該給封裝留有一定的空隙或使用一些諸如沙子或云母粉的填充.3)加一些帶狀襯墊,4)加一些硅酯類軟體.
20, 問題:為什么有氣隙結構的磁芯損耗實際值一般會大于計算值?
回答:因為我們計算磁芯損耗時,一般總有一個假定是:磁芯的結構是均勻的. 而實際上,當把兩個磁芯對半粘接在一起的時候,在其粘接表面處,總有或多或少的漏電感存在.這些漏電感和氣隙損耗一起構成總損耗成分.氣隙損耗是由磁芯的磁通密度以及由繞組中的產生的渦流等來決定.當磁芯開有氣隙時,氣隙損耗將成倍增長.另外,因為很多磁芯的截面上并不是完全一致的,這樣,在某小部分上就由于其具有較其它部分高的磁通密度而成為熱源,所以,致使這些部分的損耗較高于平均值了.
21, 問題:nickel-zinc(鎳-鋅)  和 manganese-zinc(錳-鋅)鐵氧體的不同是什么?
回答:MnZn材料的磁導率較高,而NiZn材料的磁導率較低.故MnZn鐵氧體一般用于5MHz以下的場合,而NiZn 可用于2Mhz以上的應用中.
22, 問題:功率材料中, 磁導率有多么重要?
回答:磁導率是磁通密度B 和驅動水平H(強度)的比值.功率材料通常用于高頻變壓器中. 一般來說,其重要的特性指標是要求較高的磁通密度和較小的磁芯損耗.磁導率相應的說是不是那么重要的,因為其變化范圍一般超出工作磁通的范圍的.
23, 問題:為什么手冊中只是給出AL 的最小值?
回答:磁導率和AL 隨H變化而改變.對于 功率應用來說,不必給AL 一個最大值的限制.而最小值的AL 可以表示其最大的激勵電流的情況.
24, 問題:如何知道何種鐵氧體(骨架等)硬件適合你的磁芯?
回答:一般磁芯是有制作標準的, 為整個工業領域所接受.一般選擇時 可以有一定的臨界尺寸容許度.  通常,硬件(骨架等)適應不是問題的.當然,最安全的是,如果可能得話,你應該從同一廠家購買 硬件 和磁芯.
25, 問題:可否得到更緊密配合的鐵氧體?
回答:在磁芯燒制過程中,各個部分最終收縮到一定的尺寸.不同的材料和不同的燒制方法使得其結果收縮的略有不同,一般會有約10-20% 的差異( 最后處理后,大概有1-4% 的差異). 這時候一些磁芯的幾何尺寸還不是十分配合.然后可以經過機械處理, 之后,就應該可以很好地滿足需要了.
26, 問題: 我可以定制 符合自己特定需要的鐵氧體(磁芯)尺寸和材料么?
回答:可以由用戶定制制作.Magnetics 提供,500個以上的可以幫助機械特別處理.而20,000以上的可以用戶自選模具.可以根據用戶需要而調整 現有的磁芯高度可以減少機械和工具的成本.
27, 問題:鐵氧體合適的夾緊壓力是多少?
回答:一般來說,建議磁心結合表面壓力為700kg/m2( 100PSI) . 對于特殊要求的RM, PQ, EP以及Pot(罐)芯等可以查詢Magnetics的手冊.
28, 問題: 有沒有“最好”的磁芯形狀?
回答:可以說沒有.因為磁芯的形狀依賴于應用,形狀限制,溫度限制,繞組容量,組裝,以及其它若干的因子影響;這就意味著,選擇某種磁芯的時候,應該考慮各方面的“妥協”. 有了某應用之后, 可以參考若干廠家的手冊,以選擇對于自己“最”合適的.
29, 問題:為什么要磨平鐵氧體磁芯?
回答:抹平磁芯兩半的表面是由于其表面在燒制后并不是十分配合的.這種磨平處理,對于減小原始氣隙損耗 以獲得優化的電感是十分重要的.

30, 問題:為什么要進行拋光處理?什么是面拋光?
回答:拋光可以認為是 上面磨平處理 的進一步工序.其目的也是 進一步降低可能的氣隙損耗. 通常的所謂“磨平”處理后的表面光潔度 為25 micro-inchs, 而“拋光”后的表面光潔度可達到 5 micro-inchs(.127 microns) . 沒有 規則測定要求表面拋光等處理,但是 通過對AL 的測定可以 得知.

31, 問題:為什么鐵氧體的縫隙允許度不能總是+-3%?
回答:
32, 問題:如何粘合鐵氧體磁芯?
33, 問題:為什么鐵氧體繞組的AL 公差比粉芯的容許度大?
34, 問題:可否要求鐵氧體磁芯繞組的電公差更嚴密?
35, 問題:什么是Magnetics(廠商)特定的鐵氧體繞組的過繞?
36, 問題:鐵氧體磁芯的聚酯 和尼龍絕緣有什么不同?
37, 問題:對于鐵氧體來說,其他絕緣隔離材料的開應用性是什么?
38, 問題:如何確定合適的磁芯?
39, 問題:Magnetics(廠商) 是否會提供各種不同高度的粉芯和鐵氧體芯?
40, 問題:對于粉芯,為什么實際電感總是和計算的有出入?
41, 一些轉換
Oersted(奧斯特) * 2.0213 = A-t(安-匝)/inch
Oersteds * 0.79577 = A-T/ cm
Oersteds * 79.577 = A-T/m
Ampere-Turns/cm  * 1.2566 = Oerstes
Gauss * 10-4 = Teslas
Micro-inches *0．0254 ＝microns